一种具有动态自适应特征的改进的蚁群优化策略

蚁群算法是一种有启发式搜索特性的仿生优化算法,在实际的应用中蚁群算法会表现出搜索速度慢、易于陷入局部最优以致算法停滞等缺点。提出一种改进的蚁群优化策略,当算法出现停滞时自适应地更改各路径上的局部信息素量大小,从而使它们的信息素差距动态地减小,以便于在后续的搜索中找出全局最优解。经过仿真实验表明,改进后的算法能发现更好的最优解。     

基于自适应蚁群算法的救援直升机航迹规划

基本蚁群算法在航迹规划的应用中缺乏足够的鲁棒性,存在收敛性能较差的问题,针对基本蚁群算法容易出现局部停滞的现象,提出了一种自适应蚁群算法的救援直升机航迹规划方法,建立了救援距离最短和救援效率最高的数学模型.为了保持搜索的平衡性和收敛性,自适应蚁群算法从信息素挥发系数和信息索强度两个方面动态地调整信息素,并根据救援目标的紧急程度对信息素参数化.仿真结果表明,改进的蚁群算法避免了出现局部最优,有效地提高了搜索收敛速度.     

泛区间搜索的连续函数优化鲁棒蚁群算法

针对现有连续函数优化蚁群算法对自变量的初始区间存在敏感度问题,提出泛区间搜索的理念.通过在网格策略上加入新元素——自调整定义域的机制、自适应的蚁群规模、自适应的信息素增加强度和自适应的网格划分份数,提出泛区间搜索的连续函数优化蚁群算法.该算法可根据现有区间判断最优解的方位,实现全实数范围内的广度搜索.仿真实验表明该算法具备鲁棒性,在初始区间不含最优解的条件下也能找到最优解,且收敛速度和计算准确性受区间变化的影响较小.     

公司班车的协同车辆路径问题

考虑员工上下班时间及早晚高峰期影响班车行驶速度等因素,建立协同车辆路径问题的数学模型.针对蚁群优化算法的缺点,结合具有快速全局搜索能力的遗传算法,并自适应地改变信息素挥发因子,采用混沌搜索产生初始种群可以加速染色体向最优解收敛,平滑机制有助于对搜索空间进行更有效的搜索,构成混合自适应蚁群优化算法.应用该算法和蚁群优化算法对该模型求解,实验证明了构造算法在收敛速度和寻优结果两方面都优于蚁群优化算法.     

基于混合多种群自适应蚁群算法的无人机航路规划

针对基本蚁群算法在航路规划中易于过早陷入局部最优解,对蚁群算法进行了改进;提出了具有多种群的蚁群算法,并将导引因子引入到状态转移策略中,减少蚂蚁局部搜索的盲目性,确保蚂蚁最终完成航路搜索;当算法陷入局部收敛时,通过交换各种群的信息素,并对每个种群的挥发系数进行自适应调整,从而扩大了搜索空间,提高了搜索全局性;最后在代价函数简化后的栅格图中对改进算法进行了仿真;仿真结果表明,该方法可以有效防止算法陷入局部最优,是一种有效的航路规划方法.     

机组检修计划优化模型及改进蚁群算法求解

根据传统发电机组检修计划优化的背景,建立了考虑经济性与技术性的新的检修计划优化模型,并根据蚁群算法收敛速度慢,易于陷入局部最优的缺点,通过模糊控制规则对蚁群算法影响信息素更新方式的两个参数进行动态变换,使其满足在蚁群搜索过程的不同状态下自适应调整,以影响收敛速度和搜索状态,并将改进算法应用到文中提出的机组检修计划优化模型,仿真验证改进算法及模型可取得良好效果.     

一种动态自适应蚁群算法

针对传统蚁群算法容易出现早熟和停滞现象的缺陷,提出了一种动态自适应蚁群算法。该算法对传统的MMAS蚁群算法中的信息素进行自适应调整。实验结果表明,该算法比传统的蚁群算法和传统的MMAS蚁群算法具有更好的搜索全局最优解的能力,并具有更好的稳定性和收敛性。     

一种引入奖励与惩罚机制的蚁群算法

蚁群算法是一种新型的仿生类算法,大量实验表明该算法具有较强的搜索最优解的能力,但同时与其它进化算法一样存在搜索速度慢,易于陷于局部最优的缺陷。为了克服蚁群算法在这方面的不足,该文通过引入奖励与惩罚机制,在蚂蚁搜索最优解的过程中,根据每次循环后的搜索结果,对蚁群算法中信息素更新的方法进行自适应调整,以达到从可行解中寻求尽可能好的解（满意解）的目的。通过与ACS算法的对比实验表明本算法在搜索速度和性能方面都有更好的效果。     

基于自适应机制改进蚁群算法的移动机器人全局路径规划

针对基本蚁群算法在二维静态栅格地图下进行移动机器人路径规划时出现的搜索效率低下、收敛速度缓慢、局部最优解等问题,提出一种自适应机制改进蚁群算法,用于移动机器人在二维栅格地图下的路径规划.首先采用伪随机状态转移规则进行路径选择,定义一种动态选择因子以自适应更新选择比例,引入距离参数计算转移概率,提高算法的全局搜索能力以及搜索效率;然后基于最大最小蚂蚁模型和精英蚂蚁模型,提出一种奖励惩罚机制更新信息素增量,提高算法收敛速度;最后定义一种信息素自适应挥发因子,限制信息素浓度的上下限,提高算法全局性的同时提高算法的收敛速度.在不同规格的二维静态栅格地图下进行移动机器人全局路径规划对比实验,实验结果表明自适应机制改进蚁群算法具有较快的收敛速度,搜索效率明显提高且具有较好的全局搜索能力,验证了所提算法的实用性和优越性.     

改进蚁群算法求解最短路径问题

针对蚁群算法在求解最短路径问题时存在容易陷入局部最优解的问题,对经典蚁群算法提出三方面改进。首先,在初始化信息素浓度时加入方向引导,加快初始搜索速度;其次,在局部信息素浓度更新过程中采用信息素重分配思想,避免由路径信息素衰减过程导致的最优路径信息素浓度过分减少;最后,在全局信息素更新过程中引入动态因子,使其自适应地更新较优路径信息素浓度,以提高全局搜索能力。仿真实验结果表明,该改进算法可以保证收敛速度,并提高算法搜索到最优路径的几率。     

基于优化蚁群算法的机器人路径规划

研究机器人导航中的路径规划问题,运用栅格法和图论思想建立环境模型,在该模型中通过蚁群算法进行路径寻优,提出用遗传算法的思想改进已有蚁群算法,即GAA算法。仿真实验结果表明,该算法能有效地提高机器人的路径搜索速度及路径优化、路径平滑等方面的指标。     

动态调整路径选择的蚁群优化算法

针对蚁群算法收敛速度慢和存在停滞现象的缺点,提出对比度增强的路径选择规则以增强其全局搜索能力,选择规则加强了对反馈信息的利用,能加快算法的收敛速度,通过信息熵来动态控制对比度增强的方向,在避免算法停滞的同时加快了算法的收敛速度。将改进后的蚁群优化算法与传统的蚁群优化算法进行比较,仿真实验结果表明,改进算法具有较好的稳定性和全局优化性能,且收敛速度较快。     

一种障碍环境下机器人路径规划的蚁群粒子群算法

针对机器人在障碍环境下寻找最优路径问题, 提出了一种障碍环境下机器人路径规划的蚁群粒子群算法.该方法有效地结合了粒子群算法和蚁群算法的优点, 采用栅格法进行环境建模, 利用粒子群算法的快速简洁等特点得到蚁群算法初始信息素分布, 以减少迭代次数, 加快算法的收敛速度; 同时利用蚁群算法之间的可并行性, 采用分布式技术实现蚂蚁之间的并行搜索, 求解精度高等优点, 求精确解. 仿真实验结果证明了该方法的有效性, 是机器人路径规划的一种较好的方法.     

一种改进的蚁群算法在TSP问题中的应用研究

蚁群算法是近几年发展起来的一种新型的拟生态启发式算法,它已经被成功地应用在旅行商(TSP)问题上.由于基本蚁群算法存在过早陷入局部最优解和收敛性较差等缺点,文中对基本蚁群算法在基于蚁群系统的基础上进行了改进,在信息素的更新和解的搜索过程中更多地关注了局部最优解的信息,以使算法尽可能地跳出局部最优,并且改进后的算法对一些关键参数更容易控制.多次实验表明改进的蚁群算法在解决TSP问题上与基本蚁群算法相比有较好的寻优能力和收敛能力.这种算法可以应用在其它组合优化问题上,有一定的工程应用价值.     

基于蚁群算法的喷涂机器人路径排序优化

研究喷涂机器人自动路径规划系统中的路径排序和组合问题,考虑路径顺序和喷涂方向的特点,引入开环的广义旅行商问题框架进行建模,并建立相应的优化目标和代价矩阵。利用蚁群优化算法的并行性和正反馈性对问题进行求解,保证算法的全局搜索能力和收敛性。仿真实验结果证明了该方法的有效性。     

求解TSP的改进信息素二次更新与局部优化蚁群算法

针对蚁群（ACO）算法收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出了一种改进信息素二次更新局部优化蚁群算法（IPDULACO）。该算法对蚁群搜索到的当前全局最优解中路径贡献度大于给定的路径贡献阈值的子路径信息素进行二次更新,以提高构成潜在最优解的子路径被选择的概率,从而加快算法的收敛。然后,在搜索过程中,当蚁群陷入局部最优时,使用随机插入法对局部最优解中城市的排序进行调整,以增强算法跳出局部最优解的能力。将改进算法应用于若干经典的旅行售货商问题（TSP）进行仿真实验,实验结果表明,对于小规模的TSP,IPDULACO可以在较少的迭代次数内获得已知最优解;对于较大规模的TSP,IPDULACO可以在较少的迭代次数内获得更精确的解。因此,IPDULACO具有更强的搜索全局最优解的能力和更快的收敛速度,可以高效求解TSP。     

基于改进粒子群算法的移动机器人多目标点路径规划

针对移动机器人遍历多个目标点的路径规划问题,提出了一种基于改进粒子群算法和蚁群算法相结合的路径规划新方法。该方法将目标点的选择转化为旅行商问题,并利用蚁群算法进行优化,定义了每两个目标点之间的路径规划目标函数,利用粒子群算法对其进行优化。针对粒子群算法存在的早熟现象,将反向学习策略引入粒子群算法,并对粒子群算法的惯性权重和学习因子进行改进。性能测试结果表明,改进的粒子群算法能有效避免粒子早熟现象,提高粒子群算法的寻优能力及稳定性。仿真实验结果验证了新方法能有效地实现机器人的多目标点无碰撞路径规划。真实环境下的实验结果证明了新方法在机器人多目标点路径规划的实际应用中也具有有效性。     

一种自适应分组的蚁群算法

蚁群优化算法是一种能应用于求解旅行商问题（Traveling Salesman Problem,TSP）的智能算法,但蚁群算法在求解TSP路径规划问题中存在收敛速度慢、易陷入局部最优解问题,而将蚂蚁算法的蚁群分组,能增加全局搜索能力,提高求解路径规划性能。通过分析蚁群分组大小与蚁群算法性能的关系,并提出了一种自适应分组蚁群算法,采用一种随迭代分组数减少策略方法,并将其应用于对TSP路径规划问题求解。通过实验结果对比表明,自适应分组蚁群算法在收敛速度和搜索质量方面都有了明显提高。     

一种求解高校最短路径的改进的启发式蚁群算法

启发信息是地理信息系统（GIS）中的关键,针对蚁群算法易陷入局部最优的缺陷,提出一种带有启发信息的改进蚁群算法。i亥算法在初始化蚁群时引入启发信息指引蚂蚁快速收敛于全局最优解,为平衡全局与局部搜索能力,也改进状态转移概率算子,从而有效提高算法性能,增加种群多样性。实验以Visual Studi02005中C＋＋编程实现仿真,结果表明此算法不但能有效求解GIS的最短路径,而且改进的算法能快速地收敛且精度高。     

基于改进群搜索优化算法的群体路径规划方法

针对群体动画中传统路径规划算法搜索时间长、寻优能力差等问题,提出一种利用群搜索算法进行多线程路径规划的方法。该方法首先将模拟退火算法引入到搜索模式中,克服算法易陷入局部最优的问题;其次,通过结合多线程和路径随机拼接技术,将算法应用到路径规划中。仿真实验表明该算法无论在高维还是低维情况下都具有较好的全局收敛性,能够很好地满足在复杂动画环境下路径规划的要求。